课程设计-120Kmh米轨硬座车总体设计.doc

120Km/h米轨硬座车总体设计

第一章绪论 2
第二章 车型的选择 3
第三章 车型的基本尺寸 5
3.1 车辆设计的基本尺寸 5
3.2 主要参数的校核 5
3.2.1 车辆定距校核 5
3.3 车辆限界 7
第四章 平面布置、断面布置 9
4.1车辆平面布置 9
4.2车辆断面布置 9
第五章 车体结构设计 10
5.1车体 10
5.2补充 16
5.2.1 车体刚结构 16
5.2.2　车体内部结构 17
5.2.3　车内设备 17
第六章车辆部件选型与设计 17
6.1转向架的选择 18
6.2 车钩与缓冲装置选择 20
6.2.1 国内外情况 20
6.2.2车辆、线路及环境主要技术条件 21
6.2.3 密接式车钩缓冲装置主要技术条件及性能指标 22
6.2.4方案优化与设计 22
6.2.4 结束语 24
6.3 制动装置的选择 24
6.3.1 制动装置的要求： 24
6.3.3 基础制动装置的选择 26
6.3.4 防滑器的选择 27
6.3.5 制动距离校核 27
第七章 车内设备选择与设计 29
7.1 车门 29
7.2车窗 29
7.3客室 29
7.4给水装置 29
7.5卫生装置 30
7.6 电气设备 30
7.7空调设备 30
7.8播音、旅客信息系统 30
7.9监控系统 31
7.10影视系统 31
第九章 车辆主要技术参数 31
鸣谢 33
参考文献 34

第一章绪论
铁路以其快速、安全、节能、环保等特点，成为近代重要交通和运输工具之一。米轨车主要在东南亚和中国云南
我国主要是云南有米轨，云南省位于祖国边垂，北靠西藏、四川； 东连贵州、 广西； 西和南面与缅甸、老挝、越南接壤。它既属内陆省，又居边疆的特殊地理位置，在我国经济建设的战略布局中， 既是重要的战略后方基地， 又是全方位对外开放走向亚太十分重要位置，根据云南省的地理特点及资源分布情况，发展铁路运输首先通过贵昆、成昆、南昆等干线铁路与内地铁路联网是完全正确的。但鉴于云南复杂的山形地势 经济发展的渐进 以及周边东南亚国家普遍均为米轨铁路的 现实必要发展云南的米轨铁路，使其逐步成为西南乃至国家对东南亚开放的通道。对于加快云南的经济建设 ，促进国家对东南亚地区的开放， 促进米轨铁路技术装备的出口等都有同样重要的意义。
1 云南省铁路存在的主要问题
( 1 ) 铁路少设备差，运能低，云南现有铁路运营长度只占全国铁路的3.1％， 无论以人口或按面积计算，与全国相比都是偏低的，而且存 在多种轨距。现有铁路线路状况差，设备落后，因此铁路运能不可能得到充分发挥。
( 2 ) 外运物资受限 云南省距离海港较远，出省和出口的物资主要靠铁路运输， 但准轨因 受省外铁路运输能力的限制，不能满足需要。唯一可直接利用出境达海港的昆河铁路不但能力小而且长期运货积压。
2.云南西南部发展米轨铁路的优势
（1）地形条件适合于任建米轨铁路云南西南部地处高原地区，地势复杂，大部地区山高 谷稞， 在这样的地形条件下修建铁路如果按准
孰 4 ‰、 6 ‰的定型坡度和800m,400m的最小曲线半径，投资太太、困难太多。但如采甩较低技术标准的米轨铁路，就比较容易回旋辗转。
（2）客货运量适合修建米轨铁路铁矿有色金属矿和大瑗石建材，经跻处于待开发状态近中期运量不会大幅度增长在这种情况下，公路运输满足不了需要， 采用准轨铁路运输 肯定要产生过剩的运力，米轨铁路的运能介于 其中，最宜采用。
( 3 ) 发展米轨铁路便于与东南亚冒素铁路
联网 云南西南部与东南亚国家毗邻， 邻近国家的铁路 又都是米轨铁路 。 从径路上看，云南西 南部发展米轨铁路， 有与东南亚国家铁路联轨 的可能， 不但能形成与东南亚国家的米轨铁路 直通运输网络．开展多国铁路联运，还能解决西 南三省进出口物资运输困难的问题
（4）)修建米轨铁路可节约大量土地我国
的耕地面积 只占世界耕地面积的7％，而人口却占世界 口的22％，人口多、人均土地步 、耕 地后备资源不足是我国的基本国情之一。经测算在单双线相同的条件下，修建米轨铁路每公里比准轨铁路少占土地13.2公亩 ～2 0公亩，这对我国来说，无疑是一个相当可观的节约。
( 6 ) 可利用现有米轨铁路技术设备和运营
管理的经验 云南省的米轨铁路运输工作积累 了比较丰富的运营管理、 设备维修、技术改造的经验。更重要的是米轨昆河铁路直接与越南铁 路相通， 山腰国境站是全国10个铁路口岸之 一
，担负着国际联运任务。随着中越关系的改善，打开南下通道十分有利于云南进出口物 资的运输。
东南亚和云南环境相似，可以推广到东南亚米轨建设 。设计题目是《120km/h米轨空调硬座车总体设计 》定员要求不少于60人，车型为25型，限界符合和国家米轨标准
第二章 车型的选择
在车辆的设计过程中，车型的选择是非常重要的，只有在车型选择后，车辆的其他设计以及车辆设备的选择才能得以进行，车型的选择是对车辆总体尺寸的一个大概选择，根据以前的车辆来选择以及改进才能保持车辆设计的基本要求，避免盲目设计。
根据上述要求，120km/h米轨空调硬座车总体设计的主要特点主要在于对车辆的速度设计和对车辆内部设备布置的设计。车辆速度主要由转向架构造速度决定的，所以车辆的选型时需啊哟注意车辆与转向架的配合，现有车辆米轨转向架CW—720型米轨转向架，转向架的构造速度能达到120km/h。车体选择25G型车。车体的设计也很重要，需要对车辆的制造材料和机构以及空气动力学性能进行考虑。车内设备布置需要满足客车的定员，硬座座位不能少于60人，现有25G型定员118人，满足设计要求。
选25G型25G型空调客车最早运用于1992年的的京沪线上，是当时最高档的客车车厢。1992年4月，长春客车厂新造了140辆25G型车替换13/14次直达特快（上海铁路局担当，上海-北京，即现时之Z13/Z14次）和21/22次直达特快（北京铁路局担当，上海- 北京，即现时之Z21/Z22次）原有的22型自供电空调车底。当时全中国使用新型空调25G型客车的列车只有这两对直达特快。1994年起，25G型空调客车开始大规模生产并陆续替换原有的非空调列车，当时中国空调客车数量不多，25G型主要供特快列车使用。生产厂商除长客之外，南京浦镇车辆厂、四方机车车辆厂和唐山机车车辆厂也开始生产25G型客车。随着中国铁路多次提速，以及更先进的25K型和25T型客车先后出现，120km/h级别的25G型客车至今已成为空调快速和空调普快列车的主要车体，而且数量相当多。25G型车体钢结构25G型客车车体钢结构为全钢焊接结构，由底架、侧墙、车顶和端墙等四部分焊接而成。在侧墙、端墙、车顶钢骨架外面，在底架钢骨架的上面分别焊有侧墙板、端墙板、车顶板和纵向波纹地板及平地板，形成薄壁筒形整体承载结构。下面介绍YZ。。G型车体钢结构
25G型客车样板车为基础，按照铁道部2002年下达的《25G型客车技术规范》的要求设计制造。该车广泛采用新工艺、新设备、新结构、新材料，吸取了经过运用考验的成熟结构，实现了等寿命设计，具有性能可靠、乘坐舒适、便于维修和厂修期长的特点。
2.1现有车辆25G车型的基本参数
最高运营速度：　120km/h
　　最高试验速度：　140km/h
　　定员：　118人
　　在平直线路上重车紧急制动距离 初速度120km/h时≤800m 初速度140km/h时≤1100m
　　噪音等级　≤68dB(A)
　　平稳性指标　W≤2.5
　　静止状态下车体的平均传热系数（K值） ≤1.16W/m .k
　　轴重 ≤17t
　　车辆动力学性能符合GB5599-85《铁道车辆动力学性能和鉴定试验规范》的要求。
　　车辆主要尺寸车体长度 25500mm
　　车辆长度：　25500mm
　　车体宽度：　3105mm
　　车辆高度：4433mm
　　车辆定距：　8000mm
　　车钩中心线距轨面高度（空车时） 880 mm
　通过台渡板距轨面高度：　1333mm
供电制式 发电车集中供电：AC380V交流电
机车直接供电：DC600V直流电 
制动 踏面（轮缘）制动
后期：盘式制动 
采暖 空调+电热

第三章 车型的基本尺寸
在车辆的设计过程中，车型选定后，车辆的基本尺寸是要确定的，车辆的基本尺寸可以参照所选车型的原型车，稍加改动就可以。然后根据120km/h米轨空调硬座车总体设计要求对重要的尺寸和参数进行校核，看所选尺寸是否满足设计要求。如果不满足要求，就对数据进行一定的修正，然后再进行校核，最后得到满足要求的尺寸和参数，使设计的车辆有很好的依据。
3.1 车辆设计的基本尺寸
参照25G型车的尺寸，120km/h米轨空调硬座车的尺寸，以及一些参数如下：
线路最大坡度/20‰
车体长度( m m) 25 500
车体宽度( m m)2800
车顶距轨面高度( mm)3513
车辆定距( m m) 18 000
轨距( m m) 1000
构造速度( km / h) 120

在平直道上的紧急制动距离( m)
制动初速 120km/ h 时 ≤800
运行平稳性指标 W ≤2. 75
自重( t ) 44. 5
定员( 人)96
3.2 主要参数的校核
3.2.1 车辆定距校核
车辆在曲线上的静偏移量：
有转向架二轴车车辆在曲线上静偏移量的计算规定按图3.1所示进行计算校核：
图1 二轴车在曲线上的偏移情况
对于二轴车（如图1）中部偏移量：
…………………….(2-1)
端部偏移量：
……………………………….(2-2)

图2 四轴车（有转向架）在曲线上的偏移情况
中部偏移量：
…………………………………(2-3)
端部偏移量…………………………….,,,.(2-4)
式中------车体长度
-------车辆定距
--------转向架固定轴距
--------线路曲线半径
为了充分利用限界，希望车辆
令
简化得
将，代入上式 得符合设计要求。
计算车辆最大静偏移量时取, ， S=2100mm
代入2-3式得：
代入2-4 式得：
算出的偏移量基本相等，满足设计要求，因此车辆的定距是能够满足车辆的设计要求的,能够正常运营。

3.3 车辆限界
设计车辆时，其外形轮廓尺寸应完全纳入设计技术任务书中所规定的车辆限界之内，这是保证车辆运行安全，避免与线路周围建筑物发生相碰撞的基本要求。车辆限界是一个和线路中心线垂直的极限横断面轮廓。车辆无论是空车或重车，无论是具有最大标准公差的新车，或是具有最大标准公差和磨耗限度的旧车，停放在水平直线上，无侧向倾斜和偏移，其任何部分都应容纳在限界轮廓之内，不得超越。我国得机车车辆限界经过多次修改，目前实施的低于200km/h的米轨机车车辆限界标准为国家标准GB 146.1一1983如图（3）

。
图（3）
利用给定的机车车辆限界可以具体校核车辆的尺寸：例如新造车须在空载状态下案机车车辆上部限界，即按车限—1A校核其垂直面内的最大尺寸，接在考虑顶部尺寸时应以车钩句柜面高的上偏差为准，即以名义高度加10mm不得超出顶部限界。在校核车辆下限界时应以车体或转向架处于最低可能位置来考虑，即车辆不仅在名义载重作用下具有静绕度，而且应该按厂，短修规程检修进度表中允许的心盘。销套。轮毂的最大磨耗即弹簧。车体各梁允许的最大永久变形等来校核。
：
第四章 平面布置、断面布置
对于120km/h米轨车的室内设计和断面的设计布置需要对车辆空间的把握，然后对车辆空间进行合理的布置利用使车内环境更好，提高车内的舒适性，是车辆更具经济性。
4.1车辆平面布置
该车两端设通过台, 一位端设有乘务员室、 配电室、 茶炉室; 二位端设有两个厕所和2 个大洗脸间。客室中部为开敞式大客室, 内设2 人座椅共96 席。具体布置见图1。在二位端的布置上, 采用两侧布置的两个厕所和两个洗脸间时, 由于受定员的限制,每个洗脸间都较小, 只能容纳1人, 到了洗漱高峰时, 两侧等候的人员容易造成过道堵塞。本次设计将两个厕所并排设在一位侧, 在其对面设一个带有 3 人洗脸柜的大洗脸室, 可同时供3 人使用, 且由于等候人员在一侧, 也不易造成走道的堵塞。洗脸柜旁设有清洁工具柜, 便于乘务人员清扫时使用。

4.2车辆断面布置
车辆的断面布置也是车辆设计非常重要的一部分，车辆内部空间是一定的，要合理的最大的利用车内空间是需要仔细考虑的，使旅客具有最大的舒适性和较好的经济性是我们设计的最大目标。
根据现有的车辆运行情况，这样的车内断面布置是比较合理和经济的，因此，该设计车辆参照该车的断面布置是能满足设计要求的，达到旅客对舒适性的要求和车辆运行的经济性。
第五章 车体结构设计
车辆的结构是车体整体框架的构造，是车辆的主要结构，需要一定的强度来满足车辆设计的要求以及车辆运行的状况等，车辆的结构设计要考虑车辆的重量以及速度等，并且设计过程中需要考虑到车辆的经济性能。
5.1车体
车体有底架。车顶。侧墙。端墙组成
（一）底架
底架底架为无中梁底架。由牵引梁、枕梁、缓冲梁、侧梁(或称下围梁)，枕梁间的纵向金属波纹地板及枕外金属平地板等组成.
1．牵引梁
由2根30a型槽钢及牵引梁上下盖板组焊而成。其上盖板厚8mm、宽490mm，下盖厚10mm、宽490mm。两槽钢腹板间距为3501TIEn，牵引端部的一段加高至400mm或420mm。自上心盘中心到缓冲梁间的中梁称为牵引梁；在牵引梁两槽钢腹板内侧铆接有前后从板座、焊有磨耗板和防跳板。2．缓冲梁由6mm厚钢板压制成槽形断面“[”，两腹板高180mm，中部腹板高400mm。在缓冲梁中部开有安装车钩用的缺口，缓冲梁的中央部分与牵引梁端部相互组焊。3．枕梁由厚81Tim、间距为350l'ntn的双腹板及厚10rni-n、宽600ITffn的下盖板，厚8mr'El、宽600turn的上盖板组焊成闭口箱形断面，是一个近似的等强度鱼腹梁。在与牵引梁交叉处安装有心盘座，在枕梁两端的上旁承安装处焊有旁承加强筋板，枕梁端部还焊有供顶车用的防滑垫板。4．侧梁侧梁为[。。。型槽钢。在横向，底架的枕梁及全部横梁的端部都与侧梁焊接，金属地板也与侧梁的上翼缘表面搭接；侧墙的立柱、侧墙板分别焊在侧梁的上翼缘表面和腹板外表面上，侧墙和底架的连结关系如图7-6所示。5．地板在骨架的上面焊有金属地板。在缓冲梁和枕梁上盖板间为平地板，板厚2mm；两枕梁间为纵向波纹金属地板，板厚1．5mm。6．枕外横梁每端缓冲梁和枕梁间设有2对槽形断面高180rnm、厚4mm，即50mmX180mm×50mm×4ITIITI的等断面横梁。7．横梁在两枕梁间设置有22根槽形断面高150mm、厚4mm的等断面横梁(50minx150mmX50minx4mm槽钢)。横梁间距均布在lm以内。波纹地板断面为梯形，地板、横梁及下侧梁的连结如图7—6(b)所示。(二)侧墙25G型客车车体钢结构的侧墙外表面为平板无压筋，在平整的外墙板内侧焊有垂直立柱和水平纵向梁，形成板梁式平面承载侧墙结构，如图7—8所示。1．上侧梁(上围梁)上侧梁断面为“Ⅱ”形，其尺寸为45mmX90minx25mmX2．5man，长度为侧墙全长。2．水平纵向梁共3根，窗上1根，窗下2根，其尺寸为24mm×22mmX46minX22mmX24mmX2rnl'n帽形梁。在侧墙窗口间有1条短的窗间小纵向梁。3．侧立柱在窗口两侧有31根垂向侧立柱，它们与所有纵梁、上侧梁、下侧梁连结起来，组成侧墙钢骨架，并与侧墙板焊接形成侧墙钢结构。4．侧墙板侧墙板为厚2．5rD．m的耐候钢(09CuPCrNi—B)。侧墙板上开有大窗孔，尺寸为宽×高(1064mmXl014ram)，共11个；小窗孔尺寸为614minxl014mm，共4个。每侧侧墙端部有2个侧门孔。车架与底架的结合方式如图5.1

图5.1
一缓冲梁 二牵引梁 三端梁 四枕梁 五侧梁 六枕外横梁 七横梁 八纵向加强梁 九纵梁 十加强版

图5.2
1-侧墙板 2-门立柱 3窗间纵梁 4-窗下立柱 5-上侧梁 6-立柱 7-窗上纵向梁 8-窗下纵向梁

（三）车顶
车顶由上边梁、车顶弯梁、车顶纵向梁、空调机组安装座平台、水箱盖等组成钢骨架。在骨架的外面焊有车顶板，共同组成车顶钢结构，如图7-9所示。1．上边梁沿车顶两侧全长，断面为“么”形，其尺寸为45mm×72minx2．5mm的压型件。上边梁与[m槽钢制成的顶端横梁组成车顶下部框架。2．车顶一、二位端各有一个空调机组安装座平台钢结构，作为安装空调机组的基础。3．二位端有一个水箱盖组成。4．车顶弯梁车顶的中间焊有30根帽形断面车顶弯梁，其尺寸为26m瑚×70mm×46mm×70mm×26am×2mm。车顶端部的弯梁断面为双折角形，其尺寸为30mm×55mm×62．5mm×45minx2mm。‘5．车顶纵向梁在车顶的横断面上，除2根车顶上边梁外，还有5根车顶纵向梁，其断面为乙形压型件，尺寸为30mm×60mmX20mm×2mm。6．车顶板由侧顶板和中顶板两部分组成。(1)侧顶板是冷轧型钢，将雨檐与小圆弧(R458ram)板及纵向梁合为一体成型。(2)中顶板为大圆弧(R2300mm)。(3)车顶板厚度均为2mm。7．平顶部分车顶一、二位端平顶部分结构是安装单元式空调机组的支撑结构。车顶两端各有1根顶端横梁，为180minx70mmX9mm槽钢。见图3
(四)端墙
客车车体钢结构的外端，通常称外端墙。以一位端为例说明，一位外端墙钢结构如图7—10所示。1．2根槽钢[：。n制成的折棚立柱。2．2根压成双折角形断面，尺寸为59．5minx65．5mmX50．5mmX61．5minx2mm的角柱。3．2根位于端门两侧的压成乙形断面，尺寸为40mmX70mmX35mmX2．5mm的门边立柱。4．位于端门立柱和角柱之间的乙形立柱。5．上述所有立柱的上端与车顶的顶端横梁相焊接，下端焊在底架缓冲梁的上翼缘上。在角柱与门边立柱之间焊有2根角形断面水平横梁，门上横梁是乙形断面。6．在骨架的外表面焊有2mm厚的墙板。7．此外，还有与端墙成垂直的门板、门上板、踏板等与风挡连接，形成由一节车向相邻车通过的安全通道。8．在外端墙板内外面还焊装一些如电线槽、角铁、电力连接器座、连接器座、风挡缓冲杆座、扶手等附件。车体端部上方装有2只固定座，座孔内装有2只卸扣，套有2只拉伸弹簧。每只弹簧里吊着1根上拉杆，上下拉杆之间有索具螺旋扣，索具螺旋扣有左、右旋螺纹用以调节长度，下拉杆套在连接架下方装有衬套的拉杆座上，用以吊起和支承折棚和连接架的重量
图3
1-侧板2-中顶板3-纵梁4-车顶弯梁5-水箱盖6-防寒材7-顶端横梁8-平顶结构

(五)脚蹬翻板装置
脚蹬翻板装置如图7—11所示，由翻板组成、框组成、轴组成、轴座组成、拉簧安装、翻板固定器安装、脚蹬组成及面板等构成。脚蹬翻板装置的作用是当列车运行时，通过翻板固定器和车侧门使翻板处于水平位置，使通过台形成封闭空间。当旅客在停站上下车时，翻板在拉簧的作用下，可以自动绕着转轴向内端墙侧翻转至垂直位置，旅客可以通过脚蹬踏板上下车。该脚蹬翻板装置既适用于低站台，也适用于高站台。

5.2补充
5.2.1 车体刚结构
1本车型车体钢结构本车型客车车体钢结构为全钢焊接结构，由底架、侧墙、车顶和端墙等四部分焊接而成。在侧墙、端墙、车顶钢骨架外面，在底架钢骨架的上面分别焊有侧墙板、端墙板、车顶板和纵向波纹地板及平地板，形成薄壁筒形整体承载结构。车体采用无中梁薄壁筒形整体承载结构。外墙板为平板。厚度不超过 6mm 的钢板和压型件采用耐候钢。枕梁以内的地板采用厚为116mm 的波纹钢板, 枕梁以外地板及空调平顶板采用厚为 2mm 的不锈钢板, 以增强防腐能力。在枕内枕梁下盖板与侧梁下翼缘连接处设有圆弧型补板, 枕内侧梁设有补强立板。侧墙板厚为215mm , 顶板厚为2mm。侧立柱和车顶弯梁均采用　形梁, 车顶侧梁和侧顶板采用成型钢材, 减轻了自重。 通过强度试验证明, 该车强度和刚度等均符合要求。
车体两端组装了耐磨、 低噪声风挡、 15号高强度车钩和G1 型大容量缓冲器。25G现有车的空调平顶结构, 都是将空调车顶组成后, 再把空调机座组焊在平顶上。焊缝过多, 且由于平顶骨架和机座多为厚钢板压型件, 而顶板厚度又很薄, 易造成焊接变形和顶板焊穿而使平顶漏雨。 本次设计, 将空调机座伸至平顶以下并与骨架组成整体承载结构, 平顶板在机座两侧分块并与机座立板焊接, 减少了焊缝，解决了焊接变形和漏雨问题（见图2）

5.2.2　车体内部结构
车体内部采用少木结构。地板为厚20mm 胶板, 上铺3mm 阻燃地板布。为了减少振动, 地板梁与钢结构接触面铺有隔声减振垫。侧墙、 间壁板采用双面贴塑胶合板, 客室侧顶板采用阻燃玻璃钢, 中顶板为厚115mm 喷塑冲孔铝板, 同时兼作空调出风口。 全车压条均为嵌条式铝合金压条, 无明螺钉。内部非金属材料都采用阻燃材料或进行阻燃处理, 以提高防火安全性。隔热材采用带铝箔的玻璃棉板, 并采用塑料薄膜包装。 设计中尽量减少热桥, 对钢结构与内装之间的连接件均进行了隔热处理,以确保防寒性能。
5.2.3　车内设备
该车两端风挡处装有双向摆门。摆门可以自动复位或常开, 方便旅客通行。 内端门采用手动拉门, 侧门为钢制折页门, 内部门均为胶合板门。全车车窗采用单元式铝合金中空玻璃组合式车窗。客室内设有3 人和2 人单、 双面座椅。 座椅内部采用钢制骨架, 外装聚氨酯高回弹泡沫座椅和靠背安装简便, 互换性强。 支架与地板连接处包有玻璃钢脚罩, 既美观又便于清扫。采用组合式铝合金横格栅式行李架。分为支架、 前后边梁和格栅条几大部分。 支架采用压铸铝整体成形, 承载能力强, 外观精美。前后铝合金边梁内设钢带, 以增加强度和刚度。 高强度PVC 格栅条通过前后边梁与支架相连, 连接方式以插接为主。在车下组成后,再与侧墙立柱上的连接铁固定。行李架装饰板与窗帘盒形成一体。 整个结构造形新颖, 豪华实用(见图5)。

第六章车辆部件选型与设计
车辆部件的选择与设计主要包括转向架的选择。车够与缓存装置选择。制动选择和制动距离校核几个重要的部分，这几个部件的选择都需要根据车辆的设计要求来进行选择。
6.1转向架的选择
根据120km/h米轨转向架和线路要求，采用TKZ3型转向架
TKZ3型转向架主要参数
构造速度 120km/h
固定轴距 2100mm
车轮型式及踏面直径(mm)
带箍车轮、直径 851mm
车轴型号 AAR.C 轴
轴承型号 RCT
轴箱定位方式 拉杆式弹性定位
轴重不小于12t
自重下,下心盘面距轨面高度730mm
自重下,旁承距轨面高度 830mm
两旁承中心间距 2010mm
弹簧型式 一、二系均为圆弹簧
减振型式 油压减振器

牵引方式 纵向牵引拉杆
摇枕横向缓冲装置 橡胶缓冲档
载重下，弹簧总静扰度（mm） 137
摇枕弹簧横向间距 2100
轴箱弹簧纵向间距 1575
基础制动装置 双侧踏面制动
每台转向架制动倍率 4
转向架自重 约5
轨距 1000
通过最小曲线半径
正线运行 145
缓行调车 100

TKZ3 型米轨客车转向架 如图6.1所示
图6.1

二 各部位结构与组成特点
1.构架
构架是由两根侧梁、两根端梁、两根横梁及四根纵向辅助梁组成的封闭行结构。采用精度较高的专用的组焊胎具进行组装焊接。并且焊有上下拉杆座，摇枕吊座、制动掉座等辅件、各断面均为箱形断面，除上下拉杆座外均由09CuPGrNi-A耐候钢板焊接而成。籍以承受和传递车体的全部重量和车辆运行中的各种作用力。
构架按照JISZ3605-1977《半自动电弧焊作业标准》进行焊接，焊后按照JISZ3700-1982《焊后热处理方法》进行整体热处理，以消除焊接应力。
2 轴箱弹簧悬挂装置
⑴采用无磨耗拉杆式轴箱定位装置。这种定位结构有以下特点：①即实现了轴箱的纵横定位有可弹性的传递轮对轴箱与构架间的纵横向作用力，②在轴箱与构架间没有摩檫面，减少了维修保养工作量，可提高工作寿命。③由于轮对与构架之间成为弹性连接，有利于控制车辆的蛇形运动。
⑵ 轴箱为翼板式，轴箱弹簧对称安装在轴箱翼板上，轴箱内装有一组日本NSK株式会生产的RCT型AAR”C”级密封双列圆锥滚动轴承。轴箱弹簧为单圈圆弹簧,在轴箱弹簧底部设有优质橡胶垫,籍以缓和簧下的高频振动。
⑶ 轮对为AAR系列C 级 ,轴颈为。车轮为带轮箍和扣环的组合式车轮。
3摇枕弹簧悬挂
装置采用外侧悬挂摇动台式结构,摇枕两端装有油压减振器与圆弹簧组并联,其阻力系数为,为提高横向振动性能,在构架与弹簧托板之间斜对称加装了横向油压减振器5其阻力系数为。为在车轮磨耗情况下,便于调整心盘高度,摇枕吊杆采用 了螺纹调整结构,为防止调整螺母松动,还设置了止退垫圈和六角螺母 。此外,在弹簧托板下部安装 了两组安全吊。该 装置采用 了心盘、旁承三点支承<以期减小车体的侧滚振动和抑制蛇行运动,增加平稳性。为提高耐磨性和减少噪音,在上下心盘之间和旁承顶部装设了优质工程塑料垫板。在构架与摇枕间斜对称设置了两端带有橡胶元件的纵向牵引拉杆,以提高转向架的稳定性。
4.基础制动装置
基础制动装置采用杠杆传动,为 吊挂式自复原双侧踏面制动装置, 瓦采用与RSR通用的高磷闸瓦。为使每个车轮都能受到均等的制动力,在闸瓦托组成中装有闸瓦间隙自动调整结构,使闸瓦在可用厚度范围内能平滑均匀地磨耗。为便于与RSR 上车制动连接和能正确的工作,在移动杠杆上部安装了与RSR通用的拉杆叉头。基础制动各杠杆、拉杆、吊座的连接孔上均装有表面硬化的、可拆卸的钢衬套。为防止制动梁、杠杆、拉板、吊杆脱落和突然断裂,在5每组制动梁处设有2个安全托。
5车轴皮带轮装笠皮带轮为平皮带轮,铸钢材质,在皮带轮与车轴之间设有橡胶垫,以防滑动。
6其他
在TKZ3型米轨客车转向架研制过程中,对构架和摇枕等重要受力部件进行了强度电算,并通过了静强度和疲劳强度试验。同时,还依据整车模拟的动力学性能电算结果,调配了垂向油压减振器的阻尼系数和轴箱纵向定位刚度及橡胶元件硬度等参数。
6.2 车钩与缓冲装置选择
车钩缓冲装置在列车运行过程中起到传递列车纵向力以及缓和列车纵向冲动的作用。随着我国铁路快速发展和客运速度等级提高, 以及机车车辆工业的发展, 客车车钩缓冲装置的研发、生产和运用正在进入一个发展变化的重要时期。研制一种新型的密接式车钩缓冲装置, 缩小车辆间的连挂间隙, 改善我国旅客列车的纵向冲动和旅客乘坐舒适度是非常迫切和必要的。目前我国提速旅客列车普遍采用15号车钩缓冲装置, 由于两连挂车钩之间、缓冲器与钩尾框之间存在较大的纵向间隙, 因此车辆在运用中会产生较大的纵向冲动。近年来, 15X 小间隙车钩的研制缩小了车钩间隙, 但只有在新钩状态下可发挥一定作用, 而并没有从根本上改变提速列车的纵向动力学性能, 这是由于在15X 小间隙车钩运用一定时间以后, 小间隙车钩逐渐磨耗, 使得车钩间隙逐渐变大, 没有达到预期的改善纵向冲动目的。
6.2.1 国内外情况
目前国外密接式缓冲装置基本上分为两种类型:一种以欧洲的车钩缓冲装置为代表; 另一种以日本的车钩缓冲装置为代表。欧洲的车钩缓冲装置主要生产商是德国沙库 ( Schaku) 公司 （图6.2) (现已被福伊特公司收购) 和瑞典丹纳 ( Del lner) 公司 ( 图2) ; 日本
的车钩缓冲装置主要生产商是住友公司。

近年来, 我国开行 200~ 300 km/ h 动车组, 主要干线进入了时速 200 km 的高速时代。开行的高速列车, 采用了许多新技术, 车钩均为密接式车钩, 车间大都采用牵引杆进行连接, 纵向动力学与 25 型客车相比, 性能大大提高。我国国产的密接式车钩缓冲装置 (如图 3) 研制于20 世纪60 年代的北京地铁。基本采用了日本柴田车钩的结构。由于车钩强度及缓冲器容量的限制, 达不到当时干线旅客列车的运用标准, 所以没有在当时的干线旅客列车上应用。近些年, 随着我国干线铁路客车速度的不断提高和动车组的广泛使用, 密接式车钩缓冲装置已经在一些动车组及部分160 km/ h 的提速车辆上进行了应用, 如 25T 提速客车等。国内密接式车钩缓冲装置主要是由中国北车集团公司青岛四方车辆研究所有限公司 ( 简称四方所) 生产的动车组用密接式车钩缓冲装置。

2 新研制的车钩缓冲装置基本性能及技术参数新研制车钩缓冲装置在结构上的基本要求(1) 保持现有 25 型客车底架牵引梁结构尺寸不变, 新的密接式车钩缓冲装置, 选用车钩与钩尾框连接的结构形式, 能够代替原15号车钩缓冲装置直接装用于25型客车上;
(2) 采用与我国动车组用密接式车钩缓冲装置的钩头连接结构形式, 实现与现有动车组用密接式车钩缓冲装置互相连挂;
( 3) 设计的新车钩尾部与钩尾框连接方案, 最大限度消除列车车钩连挂间隙。此外本项目在设计中还充分考虑了新密接式车钩缓冲装置应尽可能地减少换装工作量, 降低换装成本。尽可能实现方便地在车辆段即可换装。
6.2.2车辆、线路及环境主要技术条件
轨距1000mm;
车体长度25500mm;
车钩中心线高mm
环境温度- 40 ℃ ~ + 40℃;
相对湿度最大相对湿度 95%;
线路最大坡度20 ‰ ;
通过最小水平曲线半径 单车 100m,
连挂 145m;
通过最小竖曲线半径3 000m。
6.2.3 密接式车钩缓冲装置主要技术条件及性能指标
拉伸破坏载荷≥1800KN
车钩具有锁闭和解钩功能 ( 相当15号车钩的三态
作用) , 而且车钩的锁闭和解钩动作可靠、方便。
密接式车钩连挂间隙≤5mm;
钩尾框拉伸破坏载荷≥3150mm
6.2.4方案优化与设计
1. 结构说明
根据上述设计条件, 经过方案比选, 密接式车钩
缓冲装置由密接式车钩组成、钩尾框、联系车钩与钩
尾框的过渡块、缓冲器以及复原装置等部件组成 ( 图

2.曲线通过计算
设计的密接式车钩缓冲装置安装于车体后是否能够顺利地通过曲线, 需要进行计算及校核。经过计算确认系统的设计与车体没有干涉, 才能将上述设计结果转化为图纸进行试制。曲线通过计算方法依据TB/T1335- 1996 《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》 附录A (提示的附录) “车辆几何曲线通过的校核方法”的判定原则进行。计算内容包括在水平面以及竖曲线内, 车钩转角及钩门允许的车钩转角。钩门允许的转角应大于车钩转角, 才能保证密接式车钩缓冲装置顺利通过水平曲线以及竖曲线。经过水平曲线计算, 连挂车辆通过R145 定圆曲线的最大车钩摆角为连挂车辆通过夹直线为10 m的S 形曲线时的车钩摆角为计算钩门可以实现的最大车钩偏转角为。经过竖曲线计算, 连挂车辆能够通过的竖曲线径R v 为278 m, 车辆处于(级线路的竖曲线上, 曲线半径为5 000m, 车钩转角为; 车辆处于竖曲线变坡点, 级线路20﹪的坡道, 车钩转角为。因此结论是安装密接式车钩缓冲装置的连挂车辆能够安全通过各种水平曲线区段。
3. 零部件强度计算进行零部件的强度计算, 可以确认各零部件强度是否满足要求, 进而进行细部结构的确认以及产品的试制工作。经过计算, 密接式车钩选材为 E 级钢, 过
渡块选材为40Cr, 钩尾框选材为E 级钢, 强度均满足材料破坏强度要求。图5 至图7是零件的强度计算结果应力云图。

由图5~ 图7 可见零件的受力薄弱部位。对薄弱部位进行结构修改后, 对结构重新进行强度计算。直至最终的强度计算结果符合材料的强度极限要求。
4. 强度试验及装车连挂和小曲线通过试验
经过产品的设计及计算后, 进行了产品试制。试制完成后, 在中国铁道科学院 ( 以下称铁科院) 环行线进行装车、连挂和小曲线通过试验。对于密接式车钩缓冲装置, 进行装车小曲线通过试验是重要的试验步骤, 以考核车辆的曲线通过性能, 确保小曲线运行安全。密接式车钩缓冲装置装于铁科院机车车辆研究所两辆25 型试验车上。曲线通过试验步骤如下：⑴两辆车在直线上连挂, 确认连挂性能是否良好; ⑵连挂车辆通过R180定圆曲线;⑶ 连挂车辆通过由9 号道岔组成的S 曲线。经试验表明, 装用密接式车钩缓冲装置的两25 型连挂车辆能够在直线上进行顺利连挂; 连挂车辆能够顺利通过R180 定圆曲线以及由 9 号道岔组成的 S 曲线。图8是密接式车钩缓冲装置安装于25 型车的现场图片。
另外, 在铁科院环行线静强度试验室进行了密接式车钩、过渡块以及钩尾框的静强度拉伸试验。试验步骤如下:
⑴ 两套密接式车钩组成连挂后, 与过渡块连接一起进行纵向静拉伸试验;
⑵ 钩尾框与过渡块连接一起进行静拉伸试验。
⑶ 试验过程中, 测定车钩钩身及钩尾框的残余变形。试验结果表明, 密接式车钩钩身以及钩尾框的残余变形为零。密接式车钩的最小破坏载荷大于2 300 KN 钩尾框以及过渡块的最小破坏载荷大于3 383 KN试验结果均满足条款2.3条规定的强度要求。
6.2.4 结束语
经过对25 型客车密接式车钩缓冲装置进行设计、
加工、试制及试验等研制工作表明:
( 1) 设计的密接式车钩缓冲装置能够与现有的15
号车钩缓冲装置互换;
( 2) 装置能够安装于25 型客车上, 两辆车能够顺
利连挂, 并且能够通过最小水平以及竖曲线的要求。
( 3) 零部件的强度满足设计要求。
新设计的密接式车钩缓冲装置大大缩小了连挂间
隙。从原来的31
5mm减少到5mm以内。因此可以大
大降低纵向冲动。
6.3 制动装置的选择
6.3.1 制动装置的要求：
一、保证安全方面的要求
1、列车发生分离事故时，全列车立即制动紧急停车。
2、除司机外，必要时在机车以外的其他车辆使用紧急制动阀也能使列车紧急停车。
3、能承受较大的制动功率，保证列车在规定